1 Proef 5: Terugkoppeling en oscillatoren

1
Proef 5: Terugkoppeling en oscillatoren
Naam:
1.1
Stud. Nr.:
Doos:
Een transistorversterking.
Zoals bekend uit proef 2, zij de transistoraansluitingen zijn als volgt:
Figure 1: Transistor in TO-92 huis, aansluitingen, symbool en testschema.
We gaan een tweetraps transistor versterker maken. Allereerst bouwen we de
eerste trap als volgt:
+15V
10K
Vuit
Vin
10K
0.3µ
1K
-15V
Aan de emitter van deze schakeling zit een impedantie die frequentie-afhankelijk is.
De gelijkspanningsinstelling is zo dat de impedantie 11K is, terwijl bij de frequenties
waar we in geı̈nteresseerd zijn de impedantie dichter bij de 1K is.
Zet een sinusgolf met een frequentie van 5kHz aan de ingang. Wat is de
versterking (meet en beredeneer) ?
We bouwen de tweede trap achter deze eerste, zodat we het volgende circuit krijgen:
+15V
10K
Vin
5K6
10K
0.3µ
10K
1µ
560
1K
-15V
Vuit
+15V
-15V
Beredeneer en meet de versterking van deze schakeling. Zorg dat er
een 5kHz sinusvormig signaal op de ingang staat, en er geen vervorming
optreedt.
We gaan nu de ingangsimpedantie van deze schakeling meten door tussen bron en
basis van de eerste transistor een weerstand te zetten, en te meten hoeveel het
uitgangssignaal afneemt. Het uitgangssignaal is immers een maat voor het signaal
op de ingang van de schakeling.
Vu1
Laat zien dat Rin = Vu −V
1 × R, waarbij R de weerstand tussen bron en
u
basis is, Vu de uitgangsspanning zonder deze voorschakelweerstand en Vu1
de uitgangsspanning met voorschakelweerstand
Zet een weerstand van ongeveer 200K tussen bron en basis van de eerste
transistor. Meet de uitgang en bereken de ingangsimpedantie
We gaan nu negatieve terugkoppeling aanbrengen door van de collector van de
tweede transistor een terugkoppeling aan te brengen naar de emitter van de eerste
E
, waarbij ZE
transistor. De hoeveelheid terugkoppeling wordt gegeven door ZEZ+Z
T
de impedantie aan de emitter is (voor deze frequentie), en ZT de impedantie van
de terugkoppeling. We zetten nu een weerstand van 10K en een condensator van
100nF in de terugkoppeling; dat geeft de volgende schakeling:
+15V
+15V
10K
0.1µ
5K6
10K
Vuit
Vin
10K
0.3µ
10K
560
1K
-15V
1µ
-15V
Wat is de hoeveelheid terugkoppeling (B)
Bereken en meet de gesloten lus versterking (G)
Gebruik een weerstand van ongeveer 200K om de ingangsimpedantie te
bepalen. Had je dit resultaat verwacht?
1.2
Een Zaagtand generator.
We maken een zaagtandgenerator met behulp van een stroombron en een 555 timer
chip. Bekijk daartoe de volgende schakeling:
Beredeneer dat de transistorschakeling een constante stroombron is, met
een sterkte van 1mA. Meet dit na
De spanning op de condensator is een mooie zaagtand, bekijk dit (gebruik
een 10x probe) , en geef aan waarom dit zo is
Wat is de periode van dit signaal
Welke vorm verwacht u voor de uitgangsgolf op pin 3? Controleer dit
met de oscilloscoop.